Один раз вылилась вода

Архимедова сила: что это такое и как действует

Рассказываем, почему железные корабли не тонут, а воздушные шары летают, что такое «эврика» и при чём здесь Дональд Дак.

Гениальный учёный Архимед, живший в древнегреческих Сиракузах в III веке до нашей эры, прославился среди современников как создатель оборонительных машин, способных перевернуть боевой корабль. Другое его изобретение, «Архимедов винт», по сей день остаётся важнейшей деталью гигантских буровых установок и кухонных мясорубок. Мир обязан Архимеду революционными открытиями в области оптики, математики и механики.

Его личность окутана легендами, порой весьма забавными. С одной из них мы и начнём нашу статью.

«Эврика!» Открытие закона Архимеда

Однажды царь Сиракуз Гиерон II обратился к Архимеду с просьбой установить, действительно ли его корона выполнена из чистого золота, как утверждал ювелир. Правитель подозревал, что мастер прикарманил часть драгоценного металла и частично заменил его серебром.

В те времена не существовало способов определить химический состав металлического сплава. Задача поставила учёного в тупик. Размышляя над ней, он отправился в баню и лёг в ванну, до краёв наполненную водой. Когда часть воды вылилась наружу, на Архимеда снизошло озарение. Такое, что учёный голышом выскочил на улицу и закричал «Эврика!», что по-древнегречески означает «Нашёл!».

Он предположил, что вес вытесненной воды был равен весу его тела, и оказался прав. Явившись к царю, он попросил принести золотой слиток, равный по весу короне, и опустить оба предмета в наполненные до краёв резервуары с водой. Корона вытеснила больше воды, чем слиток. При одной и той же массе объём короны оказался больше, чем объём слитка, а значит, она обладала меньшей плотностью, чем золото. Выходит, царь правильно подозревал своего ювелира.

Так был открыт принцип, который теперь мы называем законом Архимеда:

На тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объёме погружённой части тела.

Эта выталкивающая сила и называется силой Архимеда.

Формула силы Архимеда

На любой объект, погружённый в воду, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости. Таким образом, вес объекта, погружённого в воду, будет отличаться от его веса в воздухе в меньшую сторону. Разница будет равна весу вытесненной воды.

Чем больше плотность среды — тем меньше вес. Именно поэтому погрузившись в воду, мы можем легко поднять другого человека.

Выталкивающая сила зависит от трёх факторов:

• плотности жидкости или газа (p);
• ускорения свободного падения (g);
• объёма погружённой части тела (V).

Сопоставив эти данные, получаем формулу:

Как действует сила Архимеда

Поскольку сила Архимеда, действующая на тело, зависит от объёма его погружённой части и плотности среды, в которой оно находится, можно рассчитать, как поведёт себя то или иное тело в определённой жидкости или газе.

Если плотность тела меньше плотности жидкости или газа — оно будет плавать на поверхности.

Если плотности тела и жидкости или газа равны — тело будет находиться в безразличном равновесии в толще жидкости или газа.

Если плотность тела больше, чем плотность жидкости или газа, — оно уйдёт на дно.

Сила Архимеда в жидкости: почему корабли не тонут

Корпус корабля заполнен воздухом, поэтому общая плотность судна оказывается меньше плотности воды, и сила Архимеда выталкивает его на поверхность. Но если корабль получит пробоину и пространство внутри заполнится водой, то общая плотность судна увеличится, и оно утонет.

В подводных лодках существуют специальные резервуары, заполняемые водой или сжатым воздухом в зависимости от того, нужно ли уйти на глубину или подняться ближе к поверхности. Тот же самый принцип используют рыбы, наполняя воздухом специальный орган — плавательный пузырь.

На тело, плотно прилегающее ко дну, выталкивающая сила не действует. Это учитывают при подъёме затонувших кораблей. Сначала судно слегка приподнимают, позволяя воде проникнуть под него. Тогда давление воды начинает действовать на корабль снизу.

Но чтобы поднять корабль на поверхность, необходимо уменьшить его плотность. Разумеется, воздух в получившем пробоину корпусе не удержится. Поэтому его заполняют каким-нибудь лёгким веществом, например, шариками пенополистирола.

Примечательно, что эта идея впервые пришла в голову не учёным, а авторам диснеевского комикса, в котором Дональд Дак таким образом поднимает со дна яхту Скруджа Макдака. Датский инженер Карл Кройер (Karl Krøyer), впервые применивший метод на практике, по собственному признанию вдохновлялся «Утиными историями».

Сила Архимеда в газах: почему летают дирижабли

В воздухе архимедова сила действует так же, как в жидкости. Но поскольку плотность воздуха обычно намного меньше, чем плотность окружённых им предметов, выталкивающая сила оказывается ничтожно мала.

Впрочем, есть исключения. Воздушный шарик, наполненный гелием, стремится вверх именно потому, что плотность гелия ниже, чем плотность воздуха. А если наполнить шар обычным воздухом — он упадёт на землю. Плотность воздуха в нём будет такая же, как у воздуха снаружи, но более высокая плотность резины обеспечит падение шарика.

Этот принцип используется в аэростатах — воздушные шары и дирижабли наполняют гелием или горячим воздухом (чем горячее воздух, тем ниже его плотность), чтобы подняться, и снижают концентрацию гелия (или температуру воздуха), чтобы спуститься. На них действует та же выталкивающая сила, что и на подводные лодки. Именно поэтому перемещения на аэростатах называют воздухоплаванием.

Учите физику вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду PHYSICS72021 вы получите бесплатный доступ к курсу физики 7 класса, в котором изучается архимедова сила.

Когда сила Архимеда не работает

• Если тело плотно прилегает к поверхности. Если между телом и поверхностью нет жидкости или газа — нет и выталкивающей силы. Именно поэтому подводным лодкам нельзя ложиться на илистое дно — мощности их двигателей не хватит, чтобы преодолеть давление толщи воды сверху.
• В невесомости. Наличие веса у жидкости или газа — обязательное условие для возникновения архимедовой силы. В состоянии невесомости горячий воздух не поднимается, а холодный не опускается. Поэтому на МКС создают принудительную конвекцию воздуха с помощью вентиляторов.
• В растворах и смесях. Если в воду налить спирт, на него не будет действовать сила Архимеда, хотя плотность спирта меньше плотности воды. Поскольку связь между молекулами спирта слабее, чем связь молекул воды, он растворится в воде, и образуется новая жидкость — водный раствор спирта.

У нас вы сможете учиться в удобном темпе, делать упор на любимые предметы и общаться со сверстниками по всему миру.

Попробовать бесплатно

Интересное по рубрике

Найдите необходимую статью по тегам

Подпишитесь на нашу рассылку

Мы в инстаграм

Домашняя онлайн-школа
Помогаем ученикам 5–11 классов получать качественные знания в любой точке мира, совмещать учёбу со спортом и творчеством

Посмотреть

Рекомендуем прочитать

Реальный опыт семейного обучения

Звонок по России бесплатный

Пишите нам письма

Посмотреть на карте

Если вы не нашли ответ на свой вопрос на нашем сайте, включая раздел «Вопросы и ответы», закажите обратный звонок. Мы скоро свяжемся с вами.

Источник

Народные приметы и поверья о воде

Вода необходима для жизни, именно поэтому наши предки уделяли ей особое внимание. Неудивительно, что с ней связано много народных примет и поверий, о которых будет полезно знать даже в современном мире.

Без воды невозможно нормальное существование. Не только человек, но и все живое вокруг нас нуждается в потреблении жидкости. По этой причине еще в древние времена люди боготворили воду. О ней слагали мифы, сказки, легенды, и, конечно же, не обошлось без возникновения народных примет. Оказывается, помимо пользы вода может принести немало вреда, и именно об этом гласит множество поверий. Верить им или нет, решать можете только вы, но не забывайте, что народная мудрость уже не раз помогала людям избежать серьезных неприятностей.

Народные приметы про ведро с водой

Примета о том, что встретить женщину с пустым ведром — к бедности, известна каждому из нас. Еще на Руси ведро являлось символом свободного пространства, которое можно заполнить. Когда наши предки видели на улице даму с пустым ведром, то у них сразу же возникала мысль, что она несет его не просто так, а с целью взять что-либо. Человек, который наткнется на эту женщину, рискует отдать ей что-то ценное, включая свое богатство.

Если женщина идет с наполненным ведром, значит, она уже забрала все, что ей надо, и потеря вам не грозит. В этом случае вы можете забрать у нее часть изобилия себе, просто прикоснувшись к ведру.

Никогда не набирайте воду в грязное ведро, иначе вы можете привлечь в свой дом неудачи. Перед тем, как отправиться за водой, хорошо промойте емкость. Чистая вода в доме приносит удачу.

Пустое ведро в доме — к ссоре.

Приметы о разлитой воде

Немало примет слагалось именно о разлитой воде. Наши предки считали, что в большинстве случаев данный знак не предвещает ничего хорошего.

Если вы случайно разлили воду, ожидайте, что скоро вас настигнут неудачи. Старайтесь быть осторожнее, чтобы избежать неприятностей.

Разлитая на обеденном столе вода является знаком о том, что вскоре похолодает и будет дождливо.

Если вы разлили воду на пол, вскоре вы рискуете совершить страшную ошибку. В ближайшее время постарайтесь не принимать важных решений, от которых зависит ваше будущее.

Каждый из нас хотя бы раз в жизни получал ожоги от кипятка, и происходит это не просто так. Подобная неудача означает, что вскоре вы столкнетесь с серьезными финансовыми проблемами.

Если замужняя женщина разлила стакан с водой, значит, ее дети будут непослушными и ленивыми. Чтобы исправить это, вытрите воду чистой тряпкой и выжмите ее во дворе чужого дома.

Если незамужняя девушка набрала воду из святого источника и разлила ее, замуж она выйдет нескоро, а возможно и вовсе останется одинокой навсегда.

Если во время умывания незамужняя девушка облила водой свою одежду, это сулит ей брак с человеком, страдающим тягой к алкоголю.

После первого купания новорожденного нельзя сразу же выливать воду. Таким образом вы отнимите у ребенка счастье и здоровье.

Разлить воду перед выходом из дома — хороший знак. Это значит, что день пройдет для вас удачно.

Разлить воду во сне — к пустым и бесплодным надеждам. Если вам приснилось, что вы разливаете воду на мебель и кухонный стол, вас ожидает большое количество проблем.

Основные народные приметы о воде

Если вы брызгаете водой на кота или собаку, значит, вы отдаете животному несколько лет своей жизни.

Если вы желаете искупить свои грехи, то дайте нуждающемуся стакан воды. Многие люди помимо воды дают еще хлеб или конфеты.

Если ночью вы принесли стакан воды одному из домочадцев, скоро в вашей семье произойдет серьезный разлад. Не рекомендуется давать воду до восхода солнца.

Если во сне вы увидели грязную воду, ожидайте неприятностей. Кипящая вода — к болезни близкого человека. Чистая вода — к удаче и процветанию.

Если вода в чайнике закипает очень долго, скоро с вами произойдет неприятное происшествие, которое сильно изменит вашу жизнь.

Испорченная посуда притягивает бедность, и с ней связано немало народных примет. Если вы выпьете воду из треснувшей чашки, вскоре вас настигнет полоса неудач.

Чтобы защитить себя от болезней и недугов, нельзя купаться до восхода солнца. Таким образом вы лишитесь жизненной энергии, а ваш организм долгое время будет подвержен заболеваниям.

Вода обладает уникальной способностью впитывать и даже передавать информацию, и не всегда это свойство может быть полезным для человека. Никогда не произносите плохих слов и никому не желайте зла рядом с водой, иначе вы рискуете навредить себе или своим близким.

Никогда не оставляйте в спальне стакан с кипяченой водой — это может стать причиной конфликтов и разлада в семье.

Перед тем, как умыться, наденьте золотое кольцо. Таким образом вы привлечете в свою жизнь изобилие и богатство.

Плевать в воду — к неизлечимой болезни. Если в вашем присутствии кто-то плюнул в воду, обязательно избавьтесь от нее.

Многие люди любят петь в душе, но мало кто знает, что данное занятие может быть опасным. Это грозит вам серьезным эмоциональным расстройством, так как вода может смыть с вас хорошее настроение.

Подавиться водой в собственном доме — к гостям. Если вы подавились водой в чужом доме, значит, сюда вы вернетесь еще неоднократно.

Находясь на берегу реки, никогда не говорите вслух о своих радостях, так как поток воды может унести их. Зато если вы расскажете о своих проблемах, то навсегда избавитесь от них.

Никогда не ставьте ведро или стакан с водой на пол, иначе в ней скопится весь негатив вашего жилища, который может отразиться на жизни вашей семьи.

Никогда не пейте воду после другого человека, иначе все его проблемы перейдут к вам.

Наши предки считали, что с помощью воды можно избавиться от порчи и сглаза. Для этого нужно всего лишь трижды умыться холодной водой: утром, днем и вечером.

Святую воду нужно ставить на самую высокую полку в доме, иначе она потеряет свои энергетические свойства и будет приносить неудачи.

Ваши враги с помощью воды могут забрать вашу удачу и благополучие. Поэтому никогда не давайте пить из посуды, которой пользуетесь вы или ваши близкие. Для этого случая лучше всего приобрести белую чашку и предварительно ополоснуть ее святой водой.

Если молодожены мечтают о пополнении в семействе, то в этом случае им также сможет помочь вода. Супруга просто должна испить из стакана беременной женщины.

Никогда нельзя стряхивать воду с рук на пол, иначе в вашем доме может завестись нечистая сила.

Нельзя ополаскивать белье в грязной воде, иначе тот, кто потом прикоснется к нему, будет обречен на неудачи.

Если, переливая воду из одной емкости в другую, вы случайно разлили ее, значит, скоро в вашей жизни произойдут перемены.

Одна из примет гласит, что с помощью воды можно приворожить любимого человека. Для этого нужно выпить воду из стакана и после этого опрыскать ей своего возлюбленного.

Благодаря чудодейственным свойствам воды вы можете обрести желаемое без особых усилий. Большой популярностью пользуются привороты на воду, которые помогут вам привлечь внимание возлюбленного без неприятных последствий. Желаем счастья и успехов,

Источник